El lado alto del MOSFET conduce cuando el lado bajo cambia en el circuito del puente H

Supongo que lo que sea que impulse la compuerta de Q1 tiene cierta capacitancia, lo que tiende a evitar que cambie el voltaje repentinamente. Por lo tanto, cuando se enciende Q3, la fuente se conecta a tierra mientras la puerta todavía está inactiva a 12 V momentáneamente. La puerta se baja, pero solo después de observar algunos disparos, y dado que esto ocurre en cada ciclo de PWM, se calentará un poco.

Diría que tome esos 10K desde la base de Q1 a tierra en lugar del emisor, pero no pude encontrar fácilmente una especificación para determinar si tomará -12V Vgs. Si no, un pequeño condensador entre la puerta y la fuente sería mi segunda preferencia.

La mejor modificación de diseño que podría hacer es no dejar flotando nunca la puerta de un MOSFET. Si desea apagarlo y permanecer apagado, bájelo con algo capaz de hundir la corriente continuamente desde la puerta o disminuya la resistencia fija a cerca de 1k entre la puerta y la fuente. También puede agregar más capacitancia de la ruta de la puerta cerca de la terminal de la puerta para hacer que el dispositivo sea "más difícil" de encender (es decir, aumentar la cantidad de carga necesaria para elevar el voltaje al voltaje umbral). Algo alrededor de 10 nF es un lugar para comenzar, pero tenga en cuenta que cuanto más agregue, más el dispositivo cambiará un poco más lento y, por lo tanto, sus pérdidas de conmutación también aumentarán.

En cuanto a una explicación, mi suposición inicial sería que se inyecta corriente en la puerta a través de la capacitancia de la fuente de la puerta y debido a que la puerta se deja flotando, no se necesitará una gran cantidad de pulsos para aumentar el voltaje en la puerta a un punto donde el MOSFET comenzará a conducir. Cuando el motor se apaga, el voltaje en Vs aumenta, para que eso suceda, debe cargar la capacitancia de salida de Q1 y Q2. La carga de Cds de Q1 también expondrá Cgs a un transitorio de voltaje algo desconocido, ya que un lado está flotando y, dependiendo de dv/dt del transitorio, se inyectará más o menos corriente en la puerta. El IRF4110 tiene un Ciss mucho más grande (Ciss = Cgs + Cgd) y, por lo tanto, uno o ambos son más grandes y requieren un dv/dt más bajo para inyectar corriente a través de ellos.

Piense en el transitorio de voltaje como una breve ráfaga de espectro de frecuencia de voltaje, más alta que la frecuencia fundamental, requerida para representarlo. Cuanto menor sea dv/dt, menor será el contenido de frecuencia requerido para representarlo en el espectro de frecuencias. Una capacitancia más grande (de Ciss más grande) tendrá una reactancia más baja a frecuencias más bajas y, por lo tanto, se comportará más como una resistencia a las frecuencias más bajas y permitirá que pase más energía para cargar la puerta del dispositivo.

Esa es mi mejor suposición sin haber extraído todos los bucles de corriente y visualizado las formas de onda correctamente, pero la versión corta es reducir las puertas cuando las quiere, para disminuir sus Rgs fijos o agregar algunos Cgs adicionales. Todo eso debería solucionar el problema que está teniendo.

Reemplacé las resistencias de 10k entre la puerta y la fuente de todos los MOSFET por resistencias de 1k. También agregué un capacitor de 0.01uF en paralelo con todas estas resistencias de 1k, y el problema parece haberse resuelto... no más disparos. Vgs de Q1 siempre permanece por debajo de su umbral mínimo ... Fenómeno de autoencendido MOSFET como se menciona en las respuestas. Esta fue mi primera publicación en un foro de electrónica, así que gracias a todos por ayudarme... :)